Установление основных параметров обделки

Внутренний радиус обделок железнодорожных и автодорожных тоннелей определяется условиями вписывания в окружность габаритов приближения строений с учетом размещения за пределами габарита водоотводных устройств и вентиляционных каналов. Если тоннель располагается в плане частично или полностью на кривой, то на всей его длине внутренний радиус конструкции обделки принимается таким, как для участка на кривой наименьшего радиуса с учетом увеличения габарита. Внутренний радиус обделки и положение центра окружности относительно уровня головки рельса железнодорожных или верха проезжей части автодорожных тоннелей.

Внутренний радиус обделки устанавливается с учетом строительного запаса (мм):
R _в = R _о +80 = 3920+80 =4000 мм, (2)

 

Высоту сечения обделки h (см) назначают по формуле для сборных железобетонных обделок:

(3)

где k — коэффициент, зависящий от материала обделки (k = 12); R _в — внутренний радиус обделки, м; f — коэффициент крепости грунта.

Полученную толщину обделки корректируют с учетом размеров типовых конструкций и окончательно устанавливают на основании статического расчета. Ширина кольца b = 0,75 мопределяется инженерно-геологическими условиями и диаметром тоннеля. Кольцо обделки состоит из элементов разных типоразмеров: лотковых, замковых, нормальных и смежных. Количество элементов с учетом удобства их изготовления, транспортировки и монтажа обычно принимают в кольцах диаметром до 6 м — 6...10 шт. Масса элементов ограничивается грузоподъемностью укладчиков обделки и не должна превышать 2 т (для лотковых блоков — 4 т). Разбивку кольца на элементы в обделках без болтовых связей начинают с установления длины дуги замкового элемента (по осевой линии). Для клинового замкового элемента можно принимать длину дуги l _з = 0,25...0,40 м; для вкладышей l _з = 0,40 м. Центральный угол замкового элемента α;₃ составляет:

(4)

 

где h — высота сечения обделки, м.

Сборная обделка, как правило, должна иметь лотковый элемент с плоской внутренней поверхностью, исключающей трудоемкие работы по его очистке. Откаточные пути размещаются непосредственно на плоском лотке, в котором должна быть также предусмотрена канавка для отвода воды во время проходки тоннеля. Ширину лоткового элемента B _л (по хорде) принимают равной 2,2...2,4 м для перегонных тоннелей метрополитена и 2,8...3,2 м для железнодорожных и автодорожных тоннелей, что позволяет применять автомобильный транспорт при проходке тоннеля.

Центральный угол плоского лотка определяют из условия

(5)

Центральный угол остальных элементов уточняют по формуле

(6)

где n — количество нормальных и смежных элементов в кольце.

В курсовом проекте значения углов допускается определять с точностью до 5^о. В обделках с болтовыми связями, как правило, устраивают перевязку продольных стыков путем смещения элемента на 1–2 болтовых отверстия. Количество элементов в кольце, длина дуги замкового и других элементов, количество отверстий должны быть взаимоувязаны между собой так, чтобы расстояния между всеми отверстиями были одинаковыми, представляем на чертеже 2.

В конструкции обделки с плоским лотком для перевязки стыков в состав кольца вводят элемент, длина дуги которого составляет треть или половину длины нормального элемента, и устанавливают его или справа, или слева от лоткового элемента.

Отверстия в кольцевых бортах тюбинговых обделок располагают в один ряд по средней линии с одинаковым шагом z. В железобетонных тюбингах расположено по 3 болтовых, а ключевой элемент закрепляют на железобетонных вкладышах.